huawei USG6001v1学习---防火墙高可靠性（双机热备）

1.什么是双机热备

如图：当左图的防火墙发生故障时，整个系统都会收到影响，而右图即使有防火墙发生故障，但是还有一台防火墙做备份，相对于只有一台防火墙，要可靠些。

由于防火墙上不仅需要同步配置信息，还需要同步状态信息（会话表等），所以，防火墙不能
像路由器那样单纯的靠动态协议来实现切换，需要用到双机热备技术。
1，双机 --- 目前双机热备技术仅支持两台防火墙的互备
2，热备 --- 两台设备共同运行，在一台设备出现故障的情况下，另一台设备可以立即替
代原设备
（也存在冷备的概念，仅工作一台设备，备份一台设备，备份设备仅同步配置，并
不工作，只有在主设备出现故障时，再由管理员替换工作，冷备可能会造成较长时
间的业务中断）

配置信息 --- （接口IP地址，路由信息）--- hrp不能同步基本的接口和路由信息，安全策略，
NAT策略....

状态信息：

2.VGMP

在网络学习中，做互为备份时，会使用一种技术---VRRP技术（虚拟路由器冗余技术），让一台设备为主，一台设备为备，当发生故障时，设备的主备角色发生变化，继续替出现故障的设备工作，从而实现备份的效果

但是，vrrp组是相互独立的，一台设备不只有一组VRRP组，发生故障时，其他组不会同步切换，就会发生丢包等情况，当需要同步切换，使用传统的上行链路监控，比较复杂

所以这里可以使用一种协议------VGMP （ vrrp Group Management Protocol ）--- HUAWI的私有协议，来对VRRP组进行统一的切换管理

3.HRP心跳线

HRP --- 华为冗余协议 --- 华为的私有协议 --- 可以同步防火墙上的状态和配置信息

HRP在进行双机热备时，还有一个要求，两台热备设备之间，必须拥有一条链路，用来同步信
息，并且，这条链路必须是三层链路 --- 这条链路在进行数据传递时，不受安全策略的影
响。（注意，如果心跳线是直连的，则不受安全策略的影响，但是，如果中间有中继设备，即
非直连场景，则需要配置安全策略） --- 心跳线 ---- VGMP协议发送的报文也是通过心跳线
传输的。
HRP会周期性的发送心跳报文，只有主设备会发送，周期时间默认为1S，如果备设备在三个周
期时间内默认3S没有收到对方的心跳报文，则认定对方出现故障将以自生为主

HRP三种备份方式
1，自动备份 --- 自动备份配置和状态信息，但是，配置信息可以立即自动备份，状态信息无
法立即备份，只能通过短暂的延迟之后，在进行备份（10S左右）

2，手工备份 --- 由网络管理员手工触发，可以立即同步配置和状态信息

3，快速备份 --- 该备份方式仅针对负载分担的场景。
无法同步配置信息，仅能同步状态信息，并且可以立即同步状态信息。

4.主备场景

1.主备场景

1，FW1被设定为主设备 --- FW1中的VGMP的active组被激活，并且将上下两个VRRP组拉
入到VGMP的active组中，并且状态都是ACTIVE
2，FE2被设定为备设备 --- FW2中的VGMP的standby组被激活，并且将上下两个vrrp组拉入
到VGMP的standby组中，并且状态都是standby
（VGMP组中存在优先级的概念，ACTIVE组的默认优先级是65001，standby组默认的优先
级为65000，并且，在VGMP中，所有的主都被成为active，所有的备成为standby）
3，主设备上下两个VRRP组的接口将发送免费ARP报文

2.主备故障切换场景 --- 接口故障

FW1接口故障的切换场景
1，假设FW1下的接口发生故障，接口的状态会从active状态切换到initialize状态（接口故障
的一个过渡状态）
2，VGMP组感知到接口状态变化，会降低自身的优先级（每一个接口发生故障，则优先级会
降低2。）
 分区 2024.7.5防御保护 的第 2 页 
3，FW1会向FW2发送一个状态变更的请求报文，这个报文中会包含降低后的优先级；
4，FW2收到请求报文后，发现自身的优先级高于对方的优先级，则会将自己standby组的状
态从standby切换为active状态
5，FW2的VGMP组状态发生变化，则组中的VRRP组的状态同步发生变化，都从standby切
换到active
6，FW2回复FW1应答报文，表示允许切换
7，FW1收到应答报文后，将自身ACTIVE组的状态从ACTIVE切换到standby状态，并且，其
中的VRRP组同步将状态切换到standby，不包含故障接口的状态，依旧是initialize状态
8，FW2上下两个VRRP组将发送免费ARP报文，让交换机切换MAC地址表，之后所有的流量
将从FW2通过。

3.主备故障切换场景 --- 整机故障

整机故障可以通过保活机制来进行切换，主设备发生故障，则不会发送HRP心跳报文，
备设备在超时时间内没有接收到主设备的保活包，则将会进行状态切换；

4.原主设备故障恢复的场景

根据有没有开启抢占分为两种不同的情况
1，如果没有开启抢占 --- 原主设备继续以备设备的身份工作
2，如果开启了抢占

原设备的状态由initialize状态变为standby状态，并通过HRP向另一台设备发起VGMP请求报文表示切换状态。

另一台设备收到后，由于优先级比原设备低，由active状态变为standby状态，并通过HRP向另一台设备发起VGMP请求报文表示允许切换。

原设备接受到后，状态由standby状态变为active状态，此时原设备就变为主设备，另一台设备变为备设备

5.负载分担场景

1.负载分担场景

两台防火墙互为对方的主备设备，同时工作。

每台防火墙都有一组active组和standby组，在这一台划为active组的，在另一台就化为standby组，同时两台防火墙都免费发送ARP报文

2.负载分担接口故障场景

如图：当左边防火墙下面连接交换机的接口发生故障时，该接口的两个备份组的状态都变为initalize,同时该防火墙通过心跳线给左边防火墙告知发生故障，右边防火墙的的所有接口VRRP组的状态都变为active，此时由右边防火墙向交换机发免费的arp报文，交换机就发送数据就只走右边的防火墙。

6.双机设备配置

如果勾选了主动抢占，则代表开启抢占模式，默认开启60S抢占延迟
（抢占延时主要是为了应对一些接口可能出现反复震荡的情况）

hello报文周期就是保活报文的发送周期，默认是1S，可以修改，但是，需要两边同时修改，
否则可能导致对接不上

注意：1，虚拟mac地址勾选可以让切换对用户全程无感知
 2，如果虚拟IP地址和接口IP地址不再同一个网段，则配置时必须配置子网掩码

HRP手工备份的位置

负载分担

6.其他部署模式下的双机热备

1，双机热备直路部署 - 上下二层

这种情况下建议使用主备模式不要使用负载分担模式

1.stp不允许，会堵一条路2.两条路都会放行同一个vlan，会出现环路情况

2，双机热备直路部署 - 上下三层

负载分担下，两个防火墙都工作，都转发，如果是主备工作模式，有一条路是断开的，这样会导致没有工作的链路上的路由器的邻居关系无法建立不起来，工作会被中断。

这种模式建议采用负载分担，并建议使用主备模式

原文地址：https://blog.csdn.net/m0_65350813/article/details/140576864

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